การศึกษาอิทธิพลของความหนาและวัสดุคั่นกลางของกระจกนิรภัยหลายชั้นสำหรับรถโดยสารขนาดใหญ่ที่ส่งผลต่อความปลอดภัยในกรณีชนคนเดินเท้า
A Study of Thickness and Interlayer of Laminated Glass for Bus Affecting Pedestrian Protection
Abstract
ปัจจุบันความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุระหว่างรถยนต์กับคนเดินเท้ามีมากขึ้น โดยเหยื่อที่เสียชีวิตส่วนใหญ่คือคนเดินเท้าที่ถูกรถยนต์ชนจากด้านหน้า งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาขนาดความหนาของกระจกและวัสดุคั่นกลางของกระจกนิรภัยหลายชั้น ที่เหมาะสมในกรณีการชนคนเดินเท้า และสำรวจความสามารถการรับแรงกระแทกของกระจกบานหน้าที่มีใช้อยู่ในรถโดยสาร โดยอาศัยสภาวะทดสอบอ้างอิงเกณฑ์การทดสอบ Pedestrian Protection (Euro NCAP) มาเป็นแนวทางในการออกแบบการทดสอบ ค่าเกณฑ์การบาดเจ็บของศีรษะ (Head Injury Criterion, HIC) และค่าพลังงานที่เกิดขึ้นกับกระจกถูกนำมาพิจารณา โดยนำกระจกบานหน้ารถยนต์ที่มีขนาดความหนาที่แตกต่างกัน 9 ขนาด มาทำการทดสอบ ผลการทดสอบพบว่ากระจกหลายชั้นความหนา 8 มิลลิเมตร เสริมด้วยวัสดุคั่นกลาง 1.14 มิลลิเมตร มีความเหมาะสมสำหรับการใช้งานในกรณีการเกิดอุบัติเหตุที่มีความเร็วในการกระแทก 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เนื่องจากค่าเกณฑ์การบาดเจ็บของศีรษะ (HIC15) ที่ได้จากการทดสอบมีค่าเท่ากับ 496.25 นอกจากนี้ พบตัวอย่างการทดสอบที่น่าสนใจและให้ผลการทดสอบใกล้เคียงกันคือ กระจกหลายชั้นหนา 6 มิลลิเมตร เสริมวัสดุคั่นกลาง 1.14 มิลลิเมตร และ กระจกหลายชั้นหนา 10 มิลลิเมตร เสริมวัสดุคั่นกลาง 1.14 มิลลิเมตร ซึ่งมีค่าเกณฑ์การบาดเจ็บของศีรษะ 558.67 และ 565.98 ตามลำดับ ค่าเกณฑ์การบาดเจ็บของศีรษะของทั้งสองตัวอย่างไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ
Nowadays, the risk of accidents between cars and pedestrians is increasing. Most of the victims were pedestrians who were hit by cars from the front. The objectives of this research are to determine the thickness of the glass and the interlayer material of laminated glass that is suitable in the case of a pedestrian collision and explore the impact resistance of the bus windshield. The test conditions are referred to Pedestrian Protection regulation (Euro NCAP) as a guideline for the test method. Head Injury Criterion (HIC) and the energy generated to the glass are considered. The 9 different thickness of the windshields were test for this research. The test results discover that the 8 mm of laminated glass thickness reinforced with 1.14 mm of interlayer material is suitable in the case of accidents at 40 km/h of impact velocity. By means of HIC15, the test result is equal to 496.25. Moreover, there are interesting test samples with similar results, 6 mm of laminated glass thickness extra reinforced with 1.14 mm of interlayer material and 10 mm of laminated glass thickness extra reinforced with 1.14 mm of interlayer material, which are the head injury criteria 558.67 and 565.98 respectively. The head injury criterion of the two samples are not significantly different.
Keywords
[1] Dhipaya Insurance Public Company Limited, “Database of accidental information record between January 2012 and July 2013,” Dhipaya Insurance Public Company Limited, Bangkok, Thaikand, 2013 (in Thai).
[2] S. Lakkam and S. Koetniyom, “Investigation of accident scenarios between pedestrians and city buses in Thailand,” International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, vol. 12, pp. 3076–3088, 2015.
[3] C. D. Untaroiu, M. U. Meissner, J. R. Crandall, Y. Takahashi, M. Okamoto, and O. Ito, “Crash reconstruction of pedestrian accidents using optimization techniques,” International Journal of Impact Engineering, vol. 36, no. 2, pp. 210–219, 2009.
[4] J. Xu, Y. Li, X. Chen, Y. Yan, D. Ge, M. Zhu, and B. Liu, “Characteristics of windshield cracking upon low-speed impact: Numerical simulation based on the extended finite element method,” Computational Materials Science, vol. 48, no. 3, pp. 582–588, 2010.
[5] J. Xu, Y. Sun, B. Liu, M. Zhu, X. Yao, Y. Yan, Y. Li, and X. Chen, “Experimental and macroscopic investigation of dynamic crack patterns in PVB laminated glass sheets subject to light-weight impact,” Engineering Failure Analysis, vol. 18, no. 6, pp. 1605–1612, 2011.
[6] T. S. Valera and N. R. Demarquette, “Polymer toughening using residue of recycled windshields: PVB film as impact modifier,” European Polymer Journal, vol. 44, no. 3, pp. 755–768, 2008.
[7] J. Chen, J. Xu, X. Yao, B. Liu, X. Xu, Y. Zhang, and Y. Li, “Experimental investigation on the radial and circular crack propagation of PVB laminated glass subject to dynamic out-of-plane loading,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 112–113, pp. 26–40, 2013.
[8] Y. Peng, J. Yang, C. Deck, and R. Willinger, “Finite element modeling of crash test behavior for windshield laminated glass,” International Journal of Impact Engineering, vol. 57, pp. 27– 35, 2013.
[9] J. Wang, Y. Xu, and W. Zhang, “Finite element simulation of PMMA aircraft windshield against bird strike by using a rate and temperature dependent nonlinear viscoelastic constitutive model,” Composite Structures, vol. 108, pp. 21– 30, 2014.
[10] Pedestrian Testing Protocol. (2016, January). EURO New Car Assessment Programs. Euro NCAP. Leuven, Belgium [Online]. Available: http://www.euroncap.com/en/for-engineers/ protocols/pedestrian-protection/
[11] S. Lakkam, A. Tempiem, P. Boonyalai, and V. Voranavin, “A feasibility study of a pedestrian crash simulator powered by ironless linear motor,” The Journal of KMUTNB, vol. 27, no. 1, pp. 79–88, 2017 (in Thai).
DOI: 10.14416/j.kmutnb.2022.02.005
ISSN: 2985-2145
Email this article 
Hide
Show all